KR20050026073A - 광 스위치 및 광 스위치 유닛 - Google Patents

광 스위치 및 광 스위치 유닛 Download PDF

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KR20050026073A
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Abstract

복수의 입사측 광파이버(4a)와, 각 입사측 광파이버(4a)에 대향하도록 각각 배설한 복수의 주 출사측 광파이버(7a), 및 단일의 예비 출사측 광파이버(7b)와, 입사측 광파이버(4a)의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동하고, 예비 출사측 광파이버(7b)에 입사측 광파이버(4a)로부터의 광 신호를 반사시키는 반사 수단(5)과, 반사 수단(5)을 각 입사측 광파이버(4a)에 대해 이동시키고, 그 입사측 광파이버(4a)로부터의 광 신호를 반사 수단(5)에서 반사시키고, 예비 출사측 광파이버(7b)에 입사 가능하게 하는 구동 수단(21)을 구비한 광 스위치이다.

Description

광 스위치 및 광 스위치 유닛{OPTICAL SWITCH AND OPTICAL SWITCH UNIT}
본 발명은, 광 스위치, 상세하게는 광 통신 시스템에 있어서의 광 용장 전환 스위치(optical redundant change-over switch) 및 또한 제어 회로도 구비한 광 스위치 유닛에 관한 것이다.
종래, 광 용장 전환을 행할 수 있는 광 스위치로서, 예를 들면, 다음과 같은 것이 공지되어 있다.
즉, 일본 특개2000-321512호 공보에는 입사측의 광파이버와 출사측의 광파이버를 서로의 광로가 직교하도록 배치하고, 각 광로의 교차 부분에 광로의 내외로 승강하는 45도로 경사시킨 반사 부재인 미러를 각각 배치하도록 한 광 스위치가 개시되어 있다.
그러나, 상기 광 스위치에서는 각 광로의 교차 부분에 미러와, 각 미러를 승강시키는 액추에이터 등을 각각 배치하여야 하기 때문에, 비용이 상승한다. 또한, 광파이버의 코어는, 직경 10㎛ 정도이고, 미러를 통하여 형성된 광로의 조정을 고정밀도로 행할 필요가 있지만, 상기 광 스위치에서는 조정 부분이 다수 있어 번잡하였다.
도 1은 제 1 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛의 광 스위치 이외의 구성 부품을 도시한 분해 사시도.
도 2는 제 1 실시 형태에 관한 광 스위치의 분해 사시도.
도 3은 제 1 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛의 평면도.
도 4의 A는 도 3의 A, B, C, D선 단면도, 도 4의 B는 그 부분 확대도.
도 5는 도 3에 도시한 각 광 전송 부재의 단면도.
도 6은 도 3의 부분 확대도.
도 7은 도 6의 가동식 반사 부재를 도시한 확대 사시도.
도 8의 A는 제 2 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛의 평면도, 도 8의 B는 그 단면도.
도 9는 제 3 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛의 부분 확대 평면도.
도 10은 제 4 실시 형태에 관한 광 스위치의 분해 사시도.
도 11의 A, B, C는 제 4 실시 형태에 관한 광 스위치의 평면도, 정면도, 측면도.
도 12의 A 및 B는 제 4 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 전을 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도이고, 도 12의 C 및 D는 제 4 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 후를 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도.
도 13의 A, B, C는 제 4 실시 형태에 관한 베이스의 사시도, 측면도, 단면도.
도 14의 A, B, C, D는 제 4 실시 형태에 관한 베이스의 평면도, 정면도, C-C선 단면도, D-D선 단면도.
도 15의 A 및 B는 제 4 실시 형태에 관한 미러 블록 및 프리즘을 조합시킨 상태의 평면도 및 정면도.
도 16의 A 및 B는 제 4 실시 형태에 관한 조정판의 평면도 및 측면도.
도 17은 제 4 실시 형태에 관한 광로 전환 유닛의 분해 사시도.
도 18의 A, B 및 C는 제 4 실시 형태에 관한 광로 전환 유닛의 평면도, 정면도, 및 측면도.
도 19의 A, B, C는 제 4 실시 형태에 관한 가동 블록의 평면도, 정면도, 중앙 단면도.
도 20의 A 및 B는 제 4 실시 형태에 관한 홀더에 부착한 봉형상 반사 수단의 단면도 및 저면도.
도 21은 제 4 실시 형태에 관한 가동 블록의 동작 방법을 설명하기 위한 개략도.
도 22의 A, B, C, D는 제 4 실시 형태에 관한 케이스의 평면도, 정면도, 단면도, 우측면도.
도 23의 A, B, C는 제 5 실시 형태에 관한 광 스위치의 평면도, 정면도, 측면도.
도 24의 A 및 B는 제 5 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 전을 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도이고, 도 24의 C 및 D는 제 5 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 후를 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도.
도 25의 A 및 B는 제 6 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 전을 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도이고, 도 25의 C 및 D는 제 6 실시 형태에 관한 광 스위치의 동작 후를 도시한 부분 확대 평면도 및 부분 확대 정면도.
(발명이 해결하고자 하는 기술적 과제)
본 발명은, 부품 점수가 적은 간단한 구성이라도, 적절하게 광 용장 전환을 행할 수 있는 광 스위치 및 광 스위치 유닛을 제공하는 것을 과제로 한다.
(그 해결 방법과 종래 기술보다 유효한 효과)
본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 입사측 광파이버로 이루어지는 입사측 광 전송 부재와,
각 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 출사측 광파이버로 이루어지는 출사측 광 전송 부재와,
입사측 또는 출사측의 어느 한쪽으로서 기능하는 적어도 하나의 예비의 광파이버와,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동하고, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 반사 수단과,
반사 수단을 광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동시키는 구동 수단을 구비하는 구성으로 한다.
이 구성에 의해 통상의 통신 상태에서는, 대응하는 입사측 광파이버와 출사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 송수신이 행하여지고 있고, 어느 하나의 전송 경로에 문제가 생긴 경우에만 구동 수단을 구동하여 반사 수단을 이동시키고, 예비의 광파이버를 통하여 광 신호의 송수신을 행할 수 있다. 따라서 반사 수단 및 구동 수단은 하나만 마련하면 되고, 구성을 간략화할 수 있으며 염가로 제작하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 입사측 광파이버와,
각 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 주 출사측 광파이버 및 단일의 예비 출사측 광파이버와,
예비 출사측 광파이버에, 어느 하나의 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 반사시키는 반사 수단과,
반사 수단을 각 입사측 광파이버의 어느 하나에 대해 이동시키는 구동 수단을 구비한 구성으로 하고 있어도 좋다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와,
각 주 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 출사측 광파이버와,
어느 하나의 출사측 광파이버에, 예비 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 반사시키는 반사 수단과,
반사 수단을 각 출사측 광파이버의 어느 하나에 대해 이동시키는 구동 수단을 구비한 구성으로 한 것이다.
또한, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와,
상기 각 주 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 주 출사측 광파이버 및 상기 예비 입사측 광파이버에 대향하도록 배설한 단일의 예비 출사측 광파이버와,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동하고, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 반사 수단과,
반사 수단을 광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 이동시키는 구동 수단을 구비한 구성으로 한다.
그리고, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 입사측 광파이버로 이루어지는 입사측 광 전송 부재와, 복수의 출사측 광파이버로 이루어지는 출사측 광 전송 부재와, 입사측 또는 출사측의 어느 한쪽으로서 기능하는 적어도 하나의 예비의 광파이버를 병설 일체화하고,
각 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 구성으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 입사측 광파이버와, 복수의 주 출사측 광파이버와, 단일의 예비 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
각 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 주 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 입사측 광파이버와 예비 출사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 구성으로 한다.
또한, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 주 입사측 광파이버와, 단일의 예비 입사측 광파이버와, 복수의 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
각 주 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 예비 입사측 광파이버와 출사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 구성으로 한다.
그리고, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 광 스위치를,
복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와, 복수의 주 출사측 광파이버 및 단일의 예비 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
각 주 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 주 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 예비 입사측 광파이버와 주 출사측 광파이버와의 사이, 또는, 예비 출사측 광파이버와 주 입사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 것을 구성으로 한다.
상기 구동 수단은, 반사 수단을 이동시킬 때, 입사측 광파이버와 출사측 광파이버 사이의 광로를 차단하는 일이 없는 위치까지 반사 수단을 퇴피시킬 수 있는 것이 바람직하다.
상기 구동 수단은, 스테핑 모터 또는 보이스 코일 모터로 구성되면 좋다.
상기 광파이버를 일체화하고, 각 광파이버에 출사 또는 입사되는 광을 평행하게 하기 위한 콜리메이트 렌즈를 각각 구비한 렌즈 어레이를 마련하는 것이 바람직하다.
상기 반사 수단과 상기 예비 출사측 광파이버를 일체적으로 이동 가능하게 하면, 반사 수단의 이동 위치에 관계없이, 항상 광로 길이를 일정 치수로 할 수 있고, 인서션 로스를 억제 가능하게 되는 점에서 바람직하다.
상기 반사 수단은, 금속제 봉재(bar material)의 일단부에 프레스 가공, 글라스제 봉재의 일단부에 프레스 가공, 또는, 사출 성형 가공에 의해 형성한 반사면으로 구성하면, 가공이 용이하게 되는 점에서 바람직하다.
상기 구성의 광 스위치와, 상기 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을, 단일의 케이싱 내에 수용하면, 컴팩트한 구성으로 할 수 있는 점에서 바람직하다.
이하, 본 발명에 관한 실시 형태를 첨부 도면에 따라 설명한다.
도 1 내지 도 4는, 본 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛을 도시한다. 이 광 스위치 유닛은, 코발·알루미늄 등의 금속제의 하우징(1) 내에, 광 스위치(2)와 제어 회로를 형성한 프린트 기판(3)을 수용한 것이다.
광 스위치(2)는, 도 2에 도시한 바와 같이 입사측 광 전송 부재(4), 반사 부재(5), 구동부재(6) 및 출사측 광 전송 부재(7)로 이루어진다.
입사측 광 전송 부재(4) 및 출사측 광 전송 부재(7)는 도 5에 도시한 바와 같이, 광파이버 어레이(8)(다심(多芯) 광파이버)와 렌즈 어레이(9)로 구성되어 있다. 광파이버 어레이(8)는 복수개의 입사측 광파이버(4a) 또는 출사측 광파이버(7a)를 병설 일체화한 플랫 케이블형상의 것이며, 하우징(1)의 일단면으로부터 인출되어 있다.2 본 실시 형태에서는 직경 9㎛의 코어(10)의 외주부를 클래드(11)에 의해 피복한 직경 125㎛의 것이 사용되고 있고, 250㎛ 간격으로 입사측 광 전송 부재(4)에서는 8개가, 출사측 광 전송 부재(7)에서는 9개가 병설 일체화되어 있다. 출사측 광 전송 부재(7)의 1개가 예비의 광파이버(7b)이다.
렌즈 어레이(9)는, 글라스 기판(14) 표면의 상기 각 광파이버에 대응하는 위치에, 투명 수지에 의해 콜리메이트 렌즈(13)가 각각 형성되어 있다.
반사 부재(5)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 가동식 반사 부재(5a)와 고정식 반사 부재(5b)로 이루어진다. 가동식 반사 부재(5a)는, 도 7에 도시한 바와 같이 구리, 알루미늄, 스테인리스, 또는 이들의 합금(황동 등), 나아가서는 글라스·성형 수지로 이루어지는 선재의 선단에, 프레스 가공 또는 성형 가공에 의해 반사면(19a)을 형성한 것이다. 반사면(19a)은 입사측 광파이버(4a)로부터의 광 신호를 직각으로 방향 변환하여 출사측 광파이버(7a)에 입사시킨다. 여기서는, 가동식 반사 부재(5a)에는 도 7에 도시한 바와 같이 직경 0.3mm의 선재가 사용되고, 반사면(19a)은 중심을 통과하는 위치까지 프레스 또는 성형 가공되고, 또한 Au를 진공 증착함에 의해 형성되어 있다. 한편, 고정식 반사 부재(5b)는 글라스로 이루어지는 개략 삼각 기둥(三角柱) 형상의 것으로, 반사면(19b)에는 Al 또는 Au가 진공 증착되고, 가동식 반사 부재(5a)에서 반사한 광 신호를 재차 반사시켜 출사측 광 전송 부재(7)의 예비의 광파이버(7b)에 입사시킨다.
구동부재(6)는, 유극 전자석 유닛(polarized electromagnet unit; 20)과 스테핑 모터(21)로 이루어진다. 유극 전자석 유닛(20)은, 코일(33a)을 권회한 스풀(33)을 구비하고, 후술하는 각 부품을 통하여 반사 부재(5)를 승강시킴에 의해 반사면(19a)을 광로 내에 위치시키는 반사 위치와, 광 신호를 차단하는 일이 없도록 퇴피시키는 퇴피 위치에 각각 위치 결정한다. 스테핑 모터(21)는 그 회전축에 스크류 축(22)이 연결되고, 후술하는 이동대(30)를 왕복 이동하기 위해 이용된다. 또한, 상기 유극 전자석 유닛(20)은 무극 전자석 유닛으로 구성하여도 좋다.
입사측 광 전송 부재(4), 출사측 광 전송 부재(7) 및 구동부재(6)의 지지 구조는 다음과 같다. 즉, 하우징(1) 내의 일단측에는 기대(base; 基臺; 23)가 고정되어 있다. 도 2에 도시한 바와 같이, 기대(23)는 양 단연부(end edge portions)로부터 대향벽(23a, 23b)을 돌출시키고 있다. 기대(23)의 윗면에는 보조대(24)가 고정되어 있다. 보조대(24)는 기대(23)와 직교하는 위치에 대향벽(24a, 24b)을 돌출시키고 있다. 보조대(24)의 윗면에는 가이드 핀(25)이 돌출마련되고, 그 위쪽에 지지대(26)가 배설되어 있다. 지지대(26)는 기대(23)의 대향벽에 마련한 조정 나사(27)에 의해 위치의 미세한 조정이 가능하다. 다만, 자동 조정기(automatic aligning mahine)를 사용하는 경우에는 조정 나사(27)는 불필요하다. 지지대(26)의 윗면에는 대향벽에 의해 홈부(28)가 형성되고, 이 홈부(28)에 입사측 광 전송 부재(4) 및 출사측 광 전송 부재(7)가 배설되고 일직선상에 위치하고 있다. 지지대(26)의 윗면 중앙부에는 가이드 구멍(29)이 형성되어 있다. 이동대(30)는, 보조대(24)에 재치되고, 대향벽에 마련한 스프링(31)에 의해 도 4중 우측으로 가세되어 있고, 스테핑 모터(21)의 구동에 의해 스크류 축(22)을 통하여 도 4중 좌우로 왕복 이동 가능하다. 이동대(30)의 중앙부에는 지지 부재(32)가 나사 고정으로 일체화되고, 그 수용 오목부(32a)에는 유극 전자석 유닛(20)이 배설되어 있다. 유극 전자석 유닛(20)을 구성하는 스풀(33)의 중심 구멍에는 철심(34)이 배설되고, 이 철심(34)은 코일(33a)의 외주에 배치한 개략 U자형의 요크(35)와 연결되어 있다. 유극 전자석 유닛(polarized electromagnet unit; 20)의 상방 부분에는 통형상의(자화 방향은 수직이다) 영구 자석(36)과, 직사각형 판형상의 철편(37)이 배설되고, 플랜지 스프링(38) 및 자기 차단판(magnetic shielding plate; 39)을 통하여 지지부(40)를 일체화된 반사 부재(5)가 승강 자유롭게 되어 있다. 자기 차단판(39)은 지지 부재(32)의 윗면에 형성한 가이드 오목부(32b)(도 4의 B)에 위치 결정되어 있다. 지지부(40)에는 가동식 반사 부재(5a)가 가고정되고, 반사면(19a)을 입사측 광 전송 부재(4)로부터의 광 신호에 대해 소망 각도(여기서는 45도)로 조정한 후 고정된다.
또한, 상기 구동부재(6) 및 상기 유극 전자석 유닛(20)의 구동 제어는, 프린트 기판(3)에 형성한 제어 회로로부터의 제어 신호에 의거하여 행하여진다.
상기 구성의 광 스위치 유닛의 조립 방법에 관해 설명한다.
우선, 자동 조정기를 사용하여 지지대(26)에 입사측 광 전송 부재(4) 및 출사측 광 전송 부재(7)를 광축이 일치하도록 조심하여 4개소를 나사 고정함에 의해 가위치 결정하고, 에폭시 수지 등에 의해 고정한다. 다만, 자동 조정기를 사용하는 경우에는 나사 고정은 불필요하다.
또한, 지지 부재(32)의 수용 오목부(32a)에 철심(34)을 삽입하여 위치 결정한 후, 에폭시 수지 등으로 고정한다. 요크(35) 및 스풀(33)도 마찬가지로 하여 순차적으로 삽입하여 위치 결정한 후 고정한다. 지지부(40), 플랜지 스프링(38), 철편(37), 및 영구 자석(36)을 일체화함에 의해 가동부재(42)를 형성하고, 지지 부재(32)의 가이드 오목부(32b)에 배치하여 가고정한다. 또한, 가이드 오목부(32b)에 비자성 재료로 이루어지는 자기 차단판(39)을 배치하고, 이 자기 차단판(39)에 자성 링(41)을 고정한다. 여기서, 유극 전자석 유닛(20)에 통전하고, 플랜지 스프링(38)의 탄성력에 대항하여 영구 자석(36)을 흡인 가능한지 여부의 동작 확인을 행한다. 동작을 확인할 수 있다면, 가동부재(42)를 지지 부재(32)에 고정한다. 그리고, 지지부(40)에 가동식 반사 부재(5a)를 부착하고 경사 등을 조정한 후 고정한다.
계속해서, 가동식 반사 부재(5a) 등을 부착한 지지 부재(32)를 이동대(30)의 가이드 구멍(30a)에 장착하고, 나사에 의해 가고정한다. 그리고, 기대(23)에 보조대(24)를 부착하고, 보조대(24)에 스프링(31)을 통하여 이동대(30)를 부착함과 함께 스테핑 모터(21)를 고정한다. 이 때, 스테핑 모터(21)의 회전축에 연결한 스크류 축(22)을 이동대(30)에 나사결합시킨다. 그리고, 스테핑 모터(21) 및 유극 전자석 유닛(20)으로부터의 인출선을 프린트 기판(3)의 소정 위치에 접속한다.
그 후, 상기 고정식 반사 부재(5b)를 지지대(26)에, 지지대(26)를 기대(23)에 각각 가고정한다. 그리고, 입사측 광 전송 부재(4), 출사측 광 전송 부재(7), 가동식 반사 부재(5a), 및 고정식 반사 부재(5b)의 위치를 미조정하고, 광 신호의 전송 경로를 소망하는 위치에 설정할 수 있다면, 이들을 에폭시 수지 등에 의해 고정한다.
최후로, 하우징(1) 내에 기대(23) 및 각종 전자 부품을 실장한 프린트 기판(3)을 나사 등에 의해 고정하고, 덮개(43)로 폐쇄한 후 끼워맞춤면을 밀봉한다.
상기 구성의 광 스위치 유닛의 동작에 관해 설명한다.
통상, 입사측 광 전송 부재(4)의 각 입사측 광파이버(4a)와, 출사측 광 전송 부재(7)의 각 출사측 광파이버(7a)와의 사이에서 광 신호의 송수신이 행하여지고 있다. 그리고, 어느 하나의 전송 경로에서 에러가 발생하면, 그 에러 정보에 의거하여 외부로부터 제어 신호가 입력되면, 제어 회로가 유극 전자석 유닛(20)을 자화시키고, 가동식 반사 부재(5a)의 반사면(19a)을 전송 경로가 형성되는 평면보다도 하방으로 이동시킨다. 그리고, 스테핑 모터(21)를 구동하고, 가동식 반사 부재(5a)를 해당하는 전송 경로의 하방에 위치시킨다. 따라서 가동식 반사 부재(5a)가 광 전송 통로를 차단하는 일이 없다. 계속해서, 유극 전자석 유닛(20)을 역자화시키고, 영구 자석(36)의 반발력 및 플랜지 스프링(38)의 탄성력에 의해 가동식 반사 부재(5a)의 반사면(19a)을 해당하는 광 전송로에 위치시킨다. 이로써, 입사측 광파이버(4a)로부터의 광 신호는, 가동식 반사 부재(5a) 및 고정식 반사 부재(5b)의 반사면(19a 및 19b)을 통하여 예비의 광파이버(7b)에 입사하는 것이 가능해진다. 이 경우, 스테핑 모터(21) 및 유극 전자석 유닛(20)의 구동은, 가동식 반사 부재(5a)의 이동중만 되고, 전력이 쓸데없이 소비되는 일이 없다. 더구나, 반사 부재(5) 및 구동부재(6)는 하나로 좋기 때문에 구성이 간략화되고 염가로 제작할 수 있다.
또한, 상기 제 1 실시 형태에서는, 유극 전자석 유닛(20)을 이용하여 가동측 반사 부재(5a)를 승강시키고, 고정식 반사 부재(5b)를 마련함과 함께, 출사측 광 전송 부재(7)에 예비의 광파이버(7b)를 일체화하도록 하였지만, 도 8에 도시한 제 2 실시 형태와 같이 구성하여도 좋다. 즉, 도 8에서는 모터(50)의 구동에 의해 회전축에 일체화한 캠(51)을 통하여 가동식 반사 부재(5a)를 회전 운동으로 광로 내에 삽입하고, 광로의 전환을 실현하고 있다. 또한, 예비의 광파이버(7b)를 가동식 반사 부재(5a)와 함께 이동 가능한 구성으로 하여도 좋다. 이에 의하면, 가동식 반사 부재(5a)가 어느 위치로 이동하여도, 예비의 광파이버(7b)에의 광로 길이를 항상 일정 치수로 할 수 있고, 인서션 로스를 억제하는 것이 가능해지는 점에서 바람직하다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시 형태에서는, 스테핑 모터(21) 및 스크류 축(22)을 이용하여 이동대(30)를 왕복 이동시키도록 하였지만, 보이스 코일 모터에 의해 왕복 이동시키도록 하여도 좋다.
또한, 상기 제 1, 제 2 실시 형태에서는 예비의 광파이버를 출사측에 마련하도록 하였지만 입사측에 마련하도록 하여도 좋고, 또한, 양쪽에 마련하도록 하여도 좋다. 또한, 예비의 광파이버는 2개 이상 마련하도록 하여도 좋다. 이 경우, 고정식 반사 부재(5b)를 가동식으로 함에 의해 광 신호를 전송 가능하게 하는 예비의 광파이버를 선택할 수 있도록 하면 좋다.
도 9는, 입사측에 예비의 광파이버(4b)를 마련한 제 3 실시 형태를 도시한다. 제 3 실시 형태에 의하면, 입사측 광파이버(4a)의 어느 하나에 문제가 발생한 경우, 예비의 광파이버(4b)로부터 광 신호를 출력하고, 고정식 반사 부재(5b)에서 방향 변환하고, 상기 실시 형태와 마찬가지로 하여 이동시킨 가동식 반사 부재(5a)에 의해 문제가 발생한 입사측 광파이버(4a)에 대향하는 출사측 광파이버(7a)에 입사할 수 있다.
제 4 실시 형태는, 도 10 내지 도 22에 도시한 바와 같이, 입사측 광파이버 및 출사측 광파이버를 병설 일체화한 경우로서, 배선 스페이스를 절약할 수 있다는 이점이 있다.
즉, 제 4 실시 형태에 관한 광 스위치 유닛은, 대략, 베이스(100)와, 입출력 블록(110)과, 로크 해제 블록(120)과, 광로 전환 유닛(130)과, 케이스(180)(도 22)로 구성되어 있다.
상기 베이스(100)는, 도 13 및 도 14에 도시한 바와 같이, 판형상의 수지 성형품 또는 세라믹제이고, 그 상면에 마련한 홈(101)의 저면의 일방측에 한 단계 높은 대좌부(pedestal portion; 102)를 마련함과 함께, 그 타방측에 한 단계 낮은 오목부(103)를 형성하고 있다. 상기 대좌부(102)의 윗면 양 측연부(side edge portion)에는 소정의 피치로 위치 결정 돌기(104)가 돌출마련되어 있다. 또한, 상기 오목부(103)의 저면 양측 모서리부에는, 후술하는 전자 계전기(120)의 단자(123)를 삽입하는 단자 구멍(105)을 소정의 피치로 마련하고 있다. 그리고, 상기 베이스(100)의 저면중, 상기 대좌부(102)와 상기 오목부(103)와의 사이에 한 쌍의 위치 결정 돌기(106)를 돌출마련하고 있음과 함께, 상기 오목부(103)와 개구 연부(opening edge portion)와의 사이에 한 쌍의 단자 구멍(107, 107) 및 릴리프 구멍(108)이 마련되어 있다.
입출력 블록(110)은, 블록 본체(111)의 일단측에 단일의 플랫 케이블형상으로 병설 일체화한 복수개의 입사측 광파이버(112) 및 출사측 광파이버(113)를 광 전송로로서 삽입하고 있다. 상기 입사측 광파이버(112) 및 상기 출사측 광파이버(113)는, 상기 블록 본체(111) 내에서 상하 2단으로 배치되고, 하단측에 배치되어 있는 상기 입사측 광파이버(112)에 각각 대응하도록 상기 출사측 광파이버(113)가 상단측에 배치되어 있다. 다만, 도 12에 도시한 바와 같이, 복수개의 입사측 광파이버(112)중, 1개의 예비 입사측 광파이버(112a)는 상기 출사측 광파이버(113)와 동일 높이로, 또한, 그 한쪽의 외측에 병설되어 있다. 또한, 상기 복수개의 출사측 광파이버(113)중, 1개의 예비 출사측 파이버(113a)는 다른 출사측 광파이버(113)와 동일 평면상에서, 또한, 그 타방의 외측에 병설되어 있다. 이 때문에, 예비 입사측 광파이버(112a)와 예비 출사측 광파이버(113a)는 동일 평면상에 위치한다.
또한, 상기 입출력 블록(110)은, 상기 블록 본체(111)의 타단측에 상기 입,출사측 광파이버(112, 113)의 선단면에 각각 대응하도록 위치 결정한 렌즈 어레이(114)가 접합 일체화되어 있다. 상기 렌즈 어레이(114)는 글라스 기판의 배면을 제외한 표면을 투명 수지로 피복한 것이다. 특히, 상기 렌즈 어레이(114)의 정면에는, 상기 광파이버(112, 113)에 대응하는 위치에 콜리메이트 렌즈가 소정의 피치로 일체로 마련되어 있다. 그리고, 상기 렌즈 어레이(114)의 정면 양 측연부에 고정한 미러 블록(115, 116)을 통하여 프리즘(117)이 장착되어 있다. 이 때문에, 상기 입사측 광파이버(112)로부터 입력된 광 신호는, 상기 렌즈 어레이(114) 및 상기 프리즘(117)을 통하여 상기 출사측 광파이버(113)에 출력된다. 상기 미러 블록(115, 116)은 상호 대향하는 면이 45도의 반사면(115a, 116a)으로 되어 있다. 이 때문에, 상기 렌즈 어레이(114), 미러 블록(115, 116) 및 후술하는 가동식 반사 부재(173)를 통하여 예비 입사측 광파이버(112a)와 예비 출사측 광파이버(113a)가 광로를 형성한다.
그리고, 상기 입출력 블록(110)의 하면에 접착 일체화 된 조정판(118)의 위치 결정 발톱부(positioning claw portion; 118a)(도 16)는, 상기 베이스(100)의 대좌부(102)에 형성된 위치 결정 돌기(positioning projection; 104)에 맞물린다. 그 후, 입출력 블록(1110)은 상기 베이스(100)의 대좌부(102)와 접착하여 일체화된다.
록 해제 블록(120)은, 도 1O에 도시한 바와 같이, 가동 철편(121)을 시소 운동하도록 지지한 기존의 소형 전자 계전기로 구성되어 있고, 그 내장하는 전자석 블록을 자화, 소자(demagnetizing)함에 의해 가동 철편(121)의 일단에 부착한 돌기(122)를 상하 이동시킨다. 그리고, 상기 로크 해제 블록(120)은, 그 단자(123)를 상기 베이스(100)에 마련한 오목부(103)의 단공(end hole; 105)에 삽입한 후 접착 고정된다.
광로 전환 유닛(130)은, 도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 지지 플레이트(131)의 일방측에 장착한 댐퍼 홀더(140)와, 그 타방측에 배치한 가동 블록(150)을, 상하 한 쌍의 지지 와이어(160a, 160b)를 양측에 배치함에 의해 합계 4개의 지지 와이어로 연결 일체화한 것이다. 또한, 설명의 편의상, 지지 와이어(160a, 160b)는 도 10에만 도시한다.
상기 지지 플레이트(131)는 박육 철판을 대략 직사각형 테두리형상으로 펀칭하여 형성한 것이며, 일방측의 단변(short side; 132)의 중앙에 나사 구멍(132a)을 형성하고 있음과 함께, 그 내연부(inside edge portions)에 한 쌍의 위치 결정용 설편(舌片; tongue pieces; 133)을 잘라세우고 있다. 한편, 상기 지지 플레이트(131)의 타방측의 단변(134)은, 그 양 측연부를 잘라세워 요크가 되는 대향벽(135a, 135b)을 형성하고 있다. 상기 대향벽(135a, 135b)의 내측면에는 판형상 영구 자석(161a, 161b)이 각각 접합 일체화되어 있다. 다만, 상기 영구 자석(161a, 161b)이 대향하는 자극은 상이하다. 또한, 상기 단변(134)은 그 양 단기부(end base portions)에 위치 결정 구멍(136a, 136a)을 각각 형성하고 있음과 함께, 그 외측연부로부터 3개의 위치 결정용 설편(137a, 137b, 137a)이 수평으로 연재되어 있다. 이 때문에, 후술하는 가동 블록(150)은 상기 위치 결정용 설편의 적어도 2개에 항상 지지되기 때문에, 수송시의 충격 등에 의한 탈락을 확실하게 방지할 수 있다. 또한, 상기 단변(134)의 내연부의 부근에 마련한 나사 구멍(138a)을 통하여 위치 결정 수신부(162)가 놓여 있다(도 10, 도 11의 B). 상기 위치 결정 수신부(162)의 윗면에는, 도 21에 도시한 별체의 V홈 부재(163)가 고정되어 있다(도 18의 B). 상기 V홈 부재(163)의 윗면에는 복수개의 V홈(163a)을 소정의 피치로 마련하고 있다. 상기 V홈(163a)의 경사 각도는 60도가 되도록 형성되어 있음과 함께, 상기 광파이버 병설 피치의 1/2피치가 되도록 배치되어 있다(도 10).
댐퍼 홀더(140)는, 도 17에 도시한 바와 같이, 평면 개략 U자형상으로 형성한 수지 성형품으로서, 그 양 단부로부터 평행하게 연재된 통형상 암부(141, 142)의 측면은 부분적으로 개구하고 있다. 또한, 상기 댐퍼 홀더(140)는 그 상면 중앙에 관통 구멍(143)을 마련하고 있음과 함께, 그 양측에 위치 결정 돌기(144, 144)를 마련하고 있다. 또한, 도 10에 도시한 바와 같이, 상기 통형상 암부(141, 142) 내에 각각 삽통된 상하 한 쌍의 지지 와이어(160a, 160b)는, 그 일단부를 상기 댐퍼 홀더(140)의 측단면에 장착한 프린트 기판(164)에 삽입, 지지하고, 그 타단부를 가동 블록(150)에 각각 접속하고 있음과 함께, 그 중간부를 상기 통형상 암부(141, 142)의 선단부에 충전된 겔상태의 댐퍼제(도시 생략)로 지지하고 있다. 이 때문에, 지지 와이어(160a, 16b)가 탄성 변형한 후, 소정의 위치에 안정되기 까지의 수속 시간을 단축할 수 있다. 또한, 상기 댐퍼제는 상기 통형상 암부(141, 142)의 선단부에만 충전되어 있기 때문에, 보이드(기포)의 발생을 방지할 수 있다. 또한, 상기 프린트 기판(164)에는, 하방측을 향하는 한 쌍의 단자(165, 165)가 마련되어 있다. 그리고, 상기 댐퍼 홀더(140)는, 상기 위치 결정 돌기(144)에 계합하여 위치 결정한 스페이서(167)를 통하여 판스프링(168)이 나사(169)로 고정되어 있다.
상기 가동 블록(150)은, 도 17 및 도 19에 도시한 바와 같이, 그 중앙에 권회한 코일(170)을 수납할 수 있는 직사각형 지지부(151)를 갖는다. 상기 직사각형 지지부(151)는, 그 상면 중앙부에 한쪽만 닿음을 방지하는 가압 돌기(152)가 형성되어 있음과 함께, 그 좌우 양측면에 각각 돌출마련한 한 쌍의 계합 돌기(153)를 통하여 도전성 금속 재료로 이루어지는 접속편(171)이 부착되어 있다. 상기 접속편(171)은, 그 일단부에 상기 지지 와이어(160a)의 일단을 솔더링 등으로 접속하고 있음과 함께, 그 타단부에 상기 코일(170)의 인출선을 접속하고 있다. 또한, 지지 와이어(160b)의 일단을 상기 가동 블록(150)의 측면에 고정한다. 이 때문에, 상기 가동 블록(150)은, 그 양측에 각각 배치한 상하 한 쌍의 지지 와이어(160a, 160b)로, 즉, 합계 4개의 지지 와이어로 양측이 지지되기 때문에, 기울어지는 일 없이 평행 이동 가능해진다. 또한, 상기 지지 와이어(160a)를 통하여 코일(170)에 통전 가능하고, 통전할 수 있는 전류의 방향도 변경 가능하다.
또한, 상기 직사각형 지지부(151)의 전후에는 제 1, 제 2 테두리부(154, 155)가 각각 형성되고, 상기 제 1 테두리부(154)의 윗면 중앙으로부터 연재부(156)가 수평으로 연재하고 있다. 그리고, 상기 연재부(156)의 자유단에 마련한 삽입 구멍(156a)에는 홀더(172)에 상부를 고정한 봉형상 반사 부재(173)(도 20)를 삽입, 고정하고 있다. 이 때문에, 상기 봉형상 반사 부재(173)의 반사면(173a)은 상기 연재부(156)의 하면으로부터 돌출되어 있다. 또한, 상기 제 1 테두리부(154)의 하면에는 위치 결정 돌기(154a)가 돌출마련되어 있다.
한편, 상기 제 2 테두리부(155)는, 그 상면 중앙에 설치한 끼워맞춤 구멍fitting hole; 157)에 위치 맞춤 부재(position aligning member; 174)를 상방으로부터 떨어뜨려 넣고, 그 상방 평탄부(174a)를 제 2 테두리부(155)에 접착 고정하고 있다. 상기 위치 맞춤 부재(174)는 그 중앙에 경량화를 위한 관통 구멍(174b)이 마련되어 있음과 함께, 그 하면에는 한 쌍의 위치 결정 돌조(174c)가 돌출마련되어 있다(도 21). 상기 위치 결정 돌조(174c) 사이의 거리는 상기 V홈 부재(163)에 마련한 V홈(163a)의 피치의 정수배가 되도록 형성되어 있다. 따라서 상기 위치 결정 돌조(174c)가 V홈 부재(163)의 V홈(163a)에 계합함에 의해 위치 맞춤 부재(174), 더 나아가서는, 가동 블록(150)이 위치 결정된다. 또한, 상기 제 2 테두리부(155)로부터 연재하는 파지편(把持片)(158)은, 직사각형 지지부(151)에 권회한 코일(170)을 조립하고, 또는, 접속편(171)에 지지 와이어(160a, 160b) 등을 접속할 때 사용하기 위한 것이다.
케이스(180)는, 도 22에 도시한 바와 같이, 내부 구성 부품을 탑재한 상기 베이스(100)에 끼워맞춤 가능한 수지제 상자로서, 그 편측 단면에 단일의 플랫 케이블형상으로 병설 일체화한 복수개의 입사측 광파이버(112) 및 출사측 광파이버(113)를 인출하는 삽통 구멍(181)이 마련되어 있다.
다음에, 전술한 구성으로 이루어지는 광 스위치의 조립 방법에 관하여 설명한다.
우선, 로크 해제 블록인 전자 계전기(120)의 가동 철편(鐵片)(121)의 일단부에 돌기(122)를 접착 일체화한다. 그리고, 상기 전자 계전기(120)를 상기 베이스(100)의 오목부(103)에 재치하고 접착 일체화함에 의해 단자(123)를 단자 구멍(105)으로부터 돌출시킨다.
한편, 댐퍼 홀더(140)의 통형상 암부(141, 142) 내에 상하 한 쌍의 지지 와이어(160a, 160b)를 각각 삽통시키고, 일단부를 프린트 기판(164)에 삽입하여 솔더링하는 한편, 통형상 암부(141, 142) 내에 댐퍼제를 충전함에 의해 상기 지지 와이어(16a, 160b)를 지지하여 둔다. 그리고, 지지 플레이트(131)의 위치 결정용 설편(133)을 통하여 단변(132)에 상기 댐퍼 홀더(140)를 위치 결정하고, 접착 고정한다. 상기 설편(133, 133)의 존재에 의해 위치 결정 정밀도 및 접착 강도를 높일 수 있다. 또한, 지지 플레이트(131)의 대향벽(135a, 135b)의 대향면에, 대향하는 자극이 다르도록 판형상 영구 자석(161a, 161b)을 배치한다. 그리고, V홈 부재(153)를 탑재한 위치 결정 수신부(152)는 상기 지지 플레이트(131)의 나사 구멍(138a, 138a)을 통하여 놓여 고정된다.
한편, 가동 블록(150)의 직사각형 지지부(151)에 권회한 코일(170)을 조립하고, 그 인출선을 상기 가동 블록(150)의 양측면에 부착한 접속편(171)의 일단에 각각 솔더링한다. 또한, 제 2 테두리부(155)의 끼워맞춤 구멍(157)에 위치 맞춤 부재(174)를 상방으로부터 끼워맞추어 접착 일체화한다. 그리고, 상기 제 1, 제 2 테두리부(154, 155)를 상기 지지 플레이트(131)의 대향벽(135a, 135b)에 각각 끼워맞춤에 의해 보이스 코일 모터가 형성된다. 또한, 상기 가동 블록(150)의 양측면에 마련한 접속편(171)의 일단부에 지지 와이어(160a)의 선단부를 솔더링함과 함께, 남는 지지 와이어(160b)의 선단부를 상기 가동 블록(150)의 측면에 고정함에 의해 상기 가동 블록(150)을 합계 4개의 지지 와이어(160a, 160b)로 요동 자유롭게 지지한다. 계속해서, 이 상태의 광로 전환 유닛(130)의 지지 플레이트(131)를, 그 위치 결정 구멍(136a)을 상기 베이스(100)의 홈(101)에 마련한 위치 결정 돌기(106)에 끼워맞추어 위치 결정한 후, 상기 베이스(100)에 접착 고정한다. 그리고, 상기 댐퍼 홀더(140)에 스페이서(167)를 통하여 판스프링(168)을 위치 결정한 후, 관통 구멍(143)을 통하여, 상기 지지 플레이트(131)에 나사(169)를 나사결합하여 상기 댐퍼 홀더(140) 및 판스프링(168)을 고정한다. 이 때, 스페이서(167)의 매수를 선택함에 의해 전자 계전기(120)에 대한 판스프링(168)의 위치를 조정한다.
즉, 전자 계전기(120)가 자화되지 않은 경우에는, 돌기(122)가 판스프링(168)으로부터 떨어지고, 판스프링(168)의 스프링력에 의해 가동 블록(150)이 아래로 눌려지고, V홈 부재(163)의 V홈(163a)에 위치 맞춤 부재(174)의 위치 결정 돌조(174c)가 계합함에 의해 위치 결정할 수 있도록 한다. 또한, 상기 전자 계전기(120)가 자화 상태로 되어 가동 철편(121)이 회전하고, 상기 가동 철편(121)의 일단부에 부착한 돌기(122)가 판스프링(168)을 밀어올리면, 가동 블록(150)의 로크 상태가 해제되고, 영구 자석(161a, 161b)에 따라 왕복 이동할 수 있도록 조정한다.
그 후, 베이스(100)의 대좌부(102)에 조정판(118)을 통하여 입출력 블록(110)을 위치 결정하여 접착 고정한 후, 상기 가동 블록(150)의 연재부(156)의 삽입 구멍(156a)에 봉형상 반사 수단(173)을 삽입하고, 높이 조정한 후 홀더(172)를 통하여 접착 고정한다.
최후로, 삽통 구멍(181)으로부터 입, 출사측 광파이버(112, 113)를 인출한 케이스(180)를 상기 베이스(100)에 피복한 후, 끼워맞춤면 등을 밀봉함에 의해 광 스위치가 완성된다.
다음에, 전술한 구성을 갖는 광 스위치의 동작에 관해 설명한다.
전자 계전기(120)가 자화되지 않으면, 가동 철편(121)에 부착한 돌기(122)는 판스프링(168)에 맞닿지 않는다. 이 때문에, 판스프링(168)의 스프링력이 가동 블록(150)의 가압 돌기(152)를 눌러내린다. 이 때, 판스프링(168)은 가동 블록(150)의 중심(重心) 위치를 눌러내리도록 되어 있다. 그리고, 도 21에 도시한 바와 같이, 가동 블록(150)에 마련한 위치 맞춤 부재(174)의 위치 결정 돌조(174c)가, 지지 플레이트(131)에 걸친 V홈 부재(163)의 V홈(163a)에 계합한다. 이로써, 가동 블록(150)에 부착한 봉형상 반사 수단(173)의 반사면(173a)을 광파이버(112, 113)의 광로에 대해 45도의 각도가 되도록 정확하게 위치 결정할 수 있다. 또한, 광 신호를 봉형상 반사 수단(173)에 마련한 반사면(173a)의 거의 중앙에서 정확하게 반사시킬 수 있다. 또한 동시에, 가동 블록(150)의 제 1 테두리부(154)의 하면에 마련한 위치 결정 돌기(154a)가 지지 플레이트(131)에 마련한 위치 결정용 설편(tongue piece)(137b)에 가압접촉한다. 이 때문에, 가동 블록(150)은 위치 결정 돌조(174c, 174c) 및 위치 결정 돌기(154a)의 3점에서 지지되게 되고, 봉형상 반사 수단(173)의 위치 결정 상태를 안정시킬 수 있다.
다음에, 예를 들면, 도 12의 A 및 B에 도시한 바와 같이, 광로를 전환할 필요가 생긴 경우, 전자 계전기(120)를 자화함에 의해 가동 철편(121)을 회전하고, 돌기(122)로 판스프링(168)을 밀어올린다. 이로써, 판스프링(168)의 압하력이 해제되고, 가동 블록(150)은 지지 와이어(160a, 160b)의 스프링력으로 들떠 올라간다. 이 때문에, 위치 결정 돌조(174c)가 V홈(163a)으로부터 떨어짐과 함께, 위치 결정 돌기(154a)가 위치 결정 설편(137b)으로부터 떨어지고, 가동 블록(150)이 왕복 이동 자유롭게 된다. 따라서 봉형상 반사 수단(173)은 광로를 차단하는 일 없이 소망하는 위치로 이동할 수 있다.
그리고, 보이스 코일 모터의 코일(170)에 통전하여 로렌츠 힘을 발생시킨다. 또한, 코일(170)에의 통전 방향을 변경함에 의해 가동 블록(150)에 대해 좌방향 또는 우방향의 어느 하나의 로렌츠 힘도 발생시킬 수 있다. 또한, 코일(170)에 인가하는 전압의 크기를 변화시킴에 의해 로렌츠 힘의 크기도 자유롭게 변경할 수 있다. 따라서 코일(170)에의 통전 방향 및 인가 전압을 조정함에 의해 지지 와이어(160a, 160b)의 스프링력에 대항하여 소망하는 위치까지 가동 블록(150)을 이동시킬 수 있다.
그리고, 가동 블록(150)을 소망하는 위치까지 이동시킨 상태에서, 전자 계전기(120)를 소자하고, 가동 철편(121)을 초기 상태까지 회전시킨다. 이로써, 판스프링(168)이 원래의 위치로 복귀하여 가동 블록(150)을 눌러내리고, 가동 블록(150)의 위치 결정 돌조(174c)가 V홈(163a)에 맞물림과 함께, 위치 결정 돌기(154a)가 위치 결정용 설편(137b)에 가압접촉한다. 이 때문에, 봉형상 반사 수단(173)을 소정의 위치에서 위치 결정할 수 있다. 그리고, 가동 블록(150)을 소정의 위치에서 위치 결정이 된 후, 보이스 코일 모터의 코일(170)을 소자한다.
전술한 바와 같은 광 스위치에 의하면, 기존의 전자 계전기를 이용함에 의해 박형이고 컴팩트한 구조로 할 수 있다. 또한, 가동 블록(150)의 이동에 보이스 코일 모터를 이용하기 때문에, 응답성이 좋음과 함께 가동 블록(150)을 3점 지지함에 의해 소망하는 안정된 광로를 확실하게 확보할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 전술한 실시 형태에서는, 전자 계전기(120)를 사용함에 의해 판스프링(168)을 구동하여 로크 상태를 해제하고 있지만, 로크 해제 수단은 전자 계전기에 한하지 않고, 예를 들면, 압전 액추에이터의 신축을 이용하여도 좋다.
제 5 실시 형태는, 도 23 및 도 24에 도시한 바와 같이, 기본적 구성이 전술한 제 4 실시 형태와 거의 마찬가지이고, 양자의 다른 점은 입출력 블록의 광로 구성이다. 또한, 동일 부품에는 동일 번호를 붙히고 설명을 생략한다.
즉, 복수개의 입사측 광파이버(112) 및 출사측 광파이버(113)를 동일 평면상에 병설함과 함께, 최외측에 위치하는 입사측 광파이버(112)의 외측에 예비 입사측 광파이버(112a)를 동일 평면상에 배치하고 있다. 그리고, 도 24의 A에 도시한 바와 같이, 상기 광파이버에 각각 대응하도록 렌즈 어레이(114)를 배치하는 한편, 상기 렌즈 어레이(114)에 대해 45도 경사한 반사면(115a, 116a)을 갖도록 한 쌍의 미러 블록(115, 116)을 배치하고 있다. 이 때문에, 상기 입사측 광파이버(112)로부터 출력된 광 신호는 렌즈 어레이(114), 미러 블록(115, 116)의 반사면(115a, 116a)을 통하여 출사측 광파이버(113)에 전송된다.
그리고, 예를 들면, 제 2번째의 입사측 광파이버(112)로부터 광 신호가 도중에 끊어진 경우에는, 도 24의 B에 도시한 바와 같이, 전술한 제 2 실시 형태와 같은 조작에 의해 봉형상 반사 부재(173)가 광로를 차단하는 일 없이 소정의 위치로 이동한다. 이 때문에, 예비 입사측 광파이버(112a)로부터 출력된 광 신호는, 렌즈 어레이(114), 미러 블록(116) 및 봉형상 반사 수단(173)의 반사면(173a)을 통하여 제 2번째의 출사측 광파이버(113)에 입력된다.
제 6 실시 형태는 도 25에 도시한 바와 같이, 전술한 제 5 실시 형태와 거의 마찬가지이다. 양자의 다른 점은 동일 평면상에 병설한 복수개의 입사측 광파이버(112)의 외측에 예비 입사측 광파이버(112a)를 배치함과 함께, 병설한 입사측 광파이버(112) 및 출사측 광파이버(113)의 사이에 예비 출사측 광파이버(113a)를 배치한 점이다. 이 때문에, 상기 입사측 광파이버(112)로부터 출력된 광 신호는 렌즈 어레이(114), 미러 블록(116, 115)을 통하여 출사측 광파이버(113)에 전송된다. 또한, 예비 입사측 광파이버(112a)로부터 출력된 광 신호는 렌즈 어레이(114), 미러 블록(116) 및 봉형상 반사 수단(173)의 반사면(173a)을 통하여 예비 출사측 광파이버(113a)에 입력된다.
그리고, 예를 들면, 제 3번째의 입사측 광파이버(112)로부터 광 신호가 도중에 끊어진 경우에는, 도 25의 B에 도시한 바와 같이, 전술한 제 5 실시 형태와 같은 조작에 의해 봉형상 반사 부재(173)가 소정의 위치로 이동한다. 이 때문에, 예비 입사측 광파이버(112a)로부터 출력된 광 신호는, 렌즈 어레이(114), 미러 블록(116) 및 봉형상 반사 수단(173)의 반사면(173a)을 통하여 제 3번째의 출사측 광파이버(113a)에 입력된다.
본 발명은 광 통신 시스템에서 널리 사용할 수 있는 것이다.

Claims (14)

  1. 복수의 입사측 광파이버로 이루어지는 입사측 광 전송 부재와,
    각 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 출사측 광파이버로 이루어지는 출사측 광 전송 부재와,
    입사측 또는 출사측의 어느 한쪽으로서 기능하는 적어도 하나의 예비의 광파이버와,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동하고, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 반사 수단과,
    반사 수단을 광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 이동시키는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  2. 복수의 입사측 광파이버와,
    각 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 주 출사측 광파이버 및 단일의 예비 출사측 광파이버와,
    예비 출사측 광파이버에, 어느 하나의 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 반사시키는 반사 수단과,
    반사 수단을 각 입사측 광파이버의 어느 하나에 대해 이동시키는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  3. 복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와,
    각 주 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 출사측 광파이버와,
    어느 하나의 출사측 광파이버에, 예비 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 반사시키는 반사 수단과,
    반사 수단을 각 출사측 광파이버의 어느 하나에 대해 이동시키는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  4. 복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와,
    상기 각 주 입사측 광파이버에 대향하도록 각각 배설한 복수의 주 출사측 광파이버 및 상기 예비 입사측 광파이버에 대향하도록 배설한 단일의 예비 출사측 광파이버와,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정되도록 이동하고, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 반사 수단과,
    반사 수단을 광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 이동시키는 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  5. 복수의 입사측 광파이버로 이루어지는 입사측 광 전송 부재와, 복수의 출사측 광파이버로 이루어지는 출사측 광 전송 부재와, 입사측 또는 출사측의 어느 한쪽으로서 기능하는 적어도 하나의 예비의 광파이버를 병설 일체화하고,
    각 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 예비의 광파이버와 다른 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  6. 복수의 입사측 광파이버와, 복수의 주 출사측 광파이버와, 단일의 예비 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
    각 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 주 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 입사측 광파이버와 예비 출사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  7. 복수의 주 입사측 광파이버와, 단일의 예비 입사측 광파이버와, 복수의 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
    각 주 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로, 광 신호를 반사시켜 예비 입사측 광파이버와 출사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  8. 복수의 주 입사측 광파이버 및 단일의 예비 입사측 광파이버와, 복수의 주 출사측 광파이버 및 단일의 예비 출사측 광파이버를 병설 일체화하고,
    각 주 입사측 광파이버로부터의 광 신호를 고정 반사 수단에서 반사시켜 대응하는 각 주 출사측 광파이버에 광 신호를 각각 전송함과 함께,
    광파이버의 어느 하나에 대해 위치 결정할 수 있도록 구동 수단을 통하여 이동 가능한 가동 반사 수단으로 광 신호를 반사시켜, 예비 입사측 광파이버와 주 출사측 광파이버와의 사이, 또는, 예비 출사측 광파이버와 주 입사측 광파이버와의 사이에서 광 신호의 전송을 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  9. 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 수단은, 반사 수단을 이동시킬 때, 입사측 광파이버와 출사측 광파이버 사이의 광로를 차단하는 일이 없는 위치까지 반사 수단을 퇴피시킬 수 있는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  10. 제 1항 내지 제 9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동 수단은, 스테핑 모터 또는 보이스 코일 모터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  11. 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광파이버를 일체화하고, 각 광파이버에 출사 또는 입사되는 광을 평행하게 하기 위한 콜리메이트 렌즈를 각각 구비한 렌즈 어레이를 마련하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  12. 제 1항 내지 제 11항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 수단과 상기 예비 출사측 광파이버가 일체적으로 이동될 수 있는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  13. 제 1항 내지 제 12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 반사 수단은, 금속제 봉재의 일단부에 프레스 가공, 글라스제 봉재의 일단부에 프레스 가공, 또는, 사출 성형 가공에 의해 형성한 반사면으로 구성하는 것을 특징으로 하는 광 스위치.
  14. 상기 청구항 제 1항 내지 제 13항 중 어느 한 항에 기재된 광 스위치와, 상기 구동 수단을 구동 제어하는 제어 수단을 단일의 케이싱 내에 수용하는 것을 특징으로 하는 광 스위치 유닛.
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